螺纹端盖注射模设计讲解.docx
《螺纹端盖注射模设计讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《螺纹端盖注射模设计讲解.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
螺纹端盖注射模设计讲解
内容摘要1
关键词1
ABSTRACT1
KEYWORDS1
1拟定模具的结构形式2
1.1塑件的工艺分析2
1.2分型面位置的确定3
1.3确定型腔的数量和排列方式3
1.4模具结构形式的确定4
1.5注射模型号的确定4
2模具设计的有关计算5
2.1凹模部分工作尺寸计算5
2.2型芯部分工作尺寸计算6
3模架的确定7
3.1A板的确定7
3.2B板的尺寸7
3.3垫块的尺寸7
4模具结构设计8
4.1塑件分型面的选择8
4.2主流道设计8
4.3分流道设计8
4.4导柱设计8
4.5导套设计8
5排气槽的设计9
6脱模推出机构的设计9
7模具的工作过程9
参考文献10
致谢11
内容摘要:
本课题就是将螺纹端盖作为设计模型，将注射模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。
本设计对螺纹端盖进行的注塑模设计，对塑件结构进行了工艺分析。
明确了设计思路，确定了注射成型工艺过程并对各个具体部分进行了详细的计算和校核。
如此设计出的结构可确保模具工作运用可靠，保证了与其他部件的配合。
最后用autoCAD绘制了一套模具装配图和零件图。
本课题通过对螺纹
端盖的注射模具设计，巩固和深化了所学知识，取得了比较满意的效果，达到了预期的设计意图。
关键词:
注射模具、模具结构制造工艺、设计
Abstract：
Theissueistocoverthedesignthreadmodel,injectionmoldrelatedknowledgeasabasistoexplaintheprocessofplasticinjectionmolddesign.
Threadedendcapsforthedesignofinjectionmolddesign,plasticpartanalysisofthestructureoftheprocess.Cleardesignideas,determinetheinjectionmoldingprocessandtospecificpartsofadetailedcalculationandverification.Thestructureofsuchadesigncanbeused七oensurethedieisreliable,toensurecoordinationwithothercomponents.
Finally,autoCADdrawingamoldassemblydrawingsandpartsdrawing.Thetopicofthethreadthroughthecoveroftheinjectionmolddesign,toconsolidateanddeepentheknowledge,andhavemadesatisfactoryresults,toachievethedesireddesignintent.
Keywords:
Injectionmold、DiestructureManufacturing、ProcessDesign
引言模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。
用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。
模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。
模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。
振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。
早在1989年3月中国政府颁布的《关于当前产业政策要点的决定》中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。
模具制造的重要性主要体现在市场的需求上，仅以汽车，摩托车行业的模具市场为例。
汽车，摩托车行业是模具最大的市场，在工业发达的国家，这一市场占整个模具市场一半左右。
汽车工业是我国国民经济五大支柱产业之一，汽车工业重点是发展零部件，经济型轿车和重型汽车，汽车模具作为发展重点，已在汽车工业产业政策中得到了明确。
汽车基本车型不断增加，2005年将达到170种。
一个型号的汽车所需模具达几千副，价值上亿元。
为了适应市场的需求，汽车将不断换型，汽车换型时约有80％的模具需要更换。
本次课程设计的主要任务是螺纹端盖模具的设计。
也就是设计一副注射模具来生产螺纹端盖塑件产品，以实现自动化提高产量。
针对活动圈的具体结构，通过此次设计，使我对模具的设计有了较深的认识。
同时，在设计过程中，通过查阅大量资料、手册、标准、期刊等，结合教材上的知识也对注射模具的组成结构（成型零部件、浇注系统、导向部分、推出机构、排气系统、模温调节系统）有了系统的认识，拓宽了视野，丰富了知识，为将来独立完成模具设计积累了一定的经验。
1拟定模具的结构形式
1.1塑件的工艺分析
该塑件是以螺纹端盖，如图1.1所示，塑件壁厚属于薄壁塑件，生产批量大，材料为PA6成型工艺很好，可以注射成型。
图1.1零件图
1.2分型面位置的确定
根据塑件的结构形式，分型面选在螺纹端盖的底面。
如图1.2所示
图1.2零件图
1.3确定型腔的数量和排列方式
1.3.1确定模具的型腔数量
该塑件精度要求高，又是大批量生产，可采用一模多腔的形式，考虑到模具的制造费用，设备费用低一些，初定为一模四腔的模具形式。
1.3.2模具脱模装置的设计
该塑件有两圈内螺纹，要使螺纹型芯从塑件上脱出必须设计一套自动脱模螺纹结构，为了顺利脱模，在活动镶块周围开一周槽，装入型芯的钢球卡入凹槽起定位作用,顶出时弹簧受压带钢球离开凹槽，顺利脱模。
1.4模具结构形式的确定
从上面的分析可知，本模具拟采用一模四腔，推件板推出，流道采用平衡式浇口侧浇口，瞎用潜伏式浇口或侧浇口，定模不需要设置分型面，动模部分需要一块型芯固定板，因此基本可确定模具结构形式为A型带推件板的单分型注射模。
1.5注射模型号的确定
1.5.1注射量的计算
查手册，PA6的密度为1.10-1.15kg/dm3。
如图1.1所示，根据塑件图的尺寸计算塑件的体积,由公式：
（1-1）
v=nrh
V=3200cm=3.2dm
所以塑件的质量为m=3.2x（1.1-1.15）=（3.52-3.68）。
流道凝料质量还是一个未知数，可按塑件质量的0.6倍来计算，从上述分析
中确定为一模四腔，所以注射质量为：
M=1.6nm=1.64x4x（3.52-3.68）（22.52-23.55）g。
1.5.2塑件和流道凝料在分型面上的投影面积及所需要的锁模力的计算
流道凝料（包括浇口）在分型面上的投影面积A2,在模具设计前是个未知数，根据多型腔模的统计分析，A2是每个塑件在分型面上的投影面积A1的投影面积的
0.2-0.5倍，因此可为1.35nA1来估算，
A=nA1+A1.35nA1=3323.37mn1
A产二/4d2=0.758282=615.44mnf
Fm=AP型=3323.37630=99701.28N=99.7Kn
式中型腔压力P型取（30MP，因为是薄壁塑件，浇口又是潜伏式浇口，压力损失大，取大一些。
1.5.3选择注射机
根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算，可选用SZ-60/40,卧式注射机,
注射机参数如表1.1所示。
表1.1SZ-60/40卧式注射机参数
理论注射容量
/cm3
60
锁模力/kN
400
螺杆直径/mm
30
拉杆内间距/mm
220x300
注射压力/Mpa
180
移模行程/mm
250
注射速率（g/s）
70
最大模厚/mm
250
塑化能力（g/s）
3.5
最小模厚/mm
150
螺杆转速（r/min）
（0-200）
定位孔直径/mm
80
喷嘴球半径/mm
10
喷嘴孔直径/mm
3
锁模方式
双曲轴
2模具设计的有关计算
2.1凹模部分工作尺寸计算
（1）塑件中©280o.1的型腔径向尺寸的计算
由公式：
3
（2-1）
=[（1+0.0055）
=[28.15-0.075]
4^>0.1
28——0.1]04
4
0.025
0
式中，Lm—模具型腔的径向公称尺寸，mm
S—塑件的平均收缩率，%
Ls—塑件外形的公称尺寸，mm
:
•z—模具制造公差，取塑件相应尺寸公差的1/3~1/10；
塑件外形径向尺寸的公差，mm
（1）塑件中9.5的型腔深度尺寸的计算
（2）
由公式：
=9.2800.13
S—塑件凸起部分的高度公称尺寸，mm
2.2型芯部分工作尺寸计算
（1）塑件中■■220.1的模具径向尺寸计算。
由公式:
=22.20九25
式中，Lm—凸模径向公称尺寸，mm
（2）塑件中-4.50.1的模具高度尺寸计算。
由公式:
=[4.52+0.27]
式中，hm—凸模高度公称尺寸，mm
hs—塑件孔或凹槽深度公称尺寸，mm
：
—塑件孔或凹槽深度公称尺寸，mm
其它尺寸计算从略。
3模架的确定
根据型腔的布置可看出，型腔在定模板上为一体，又根据型腔侧壁最小厚度为15.23，在考虑到导柱导套及连接螺钉布置和采用推件板推出等各方面的问题，确定选用模架为4号，模架结构为A3的形式，但考虑到模具整体的排布形式选用
（264232）。
3.1A板的确定
A板是定模型腔板，塑件高度为9.5。
在模板上要开冷却水道，冷却水道应距型腔有一定的距离，因此A板的厚度为
32mm
3.2B板的尺寸
B板式凸模固定板，凸模的型芯部分直径为20，因此B板的厚度为25mm
3.3垫块的尺寸
垫块=推行行程+推板厚度+推杆固定板厚度+（5-10）=9.5+16+12.5+（5-10）=（43-48）。
根据计算垫块厚度C取45。
上述尺寸确定之后，就可以确定模架序号为4号，板面为264232,模架形式为A3的标准模架。
模具平面尺寸，264232<280250（拉杆间距），合格；模具高度为
172,100<172<300,合格；模具开模所需行程=8.5（型芯高度）+9.5（塑件高度）+（5-10）=（23-27）<250（注射机开模行程），合格；
其它参数在前面的校核均合格，所以本模具所选的注射机全满足使用要求。
4模具结构设计
4.1塑件分型面的选择
根据塑件结构特点，选择分型面位置如图1.2所示
4.2主流道设计
从选用的注射机查阅喷嘴前端孔径d0=4mm前端球面半径R0=12mm得到主流道
球面半径R=R+（1~2）mm=13mmJ,、端直径d=d0+（O.5〜1）mm=4.5mm
为方便将主流道凝料从主流道中拉出，主流道圆锥形斜度取4。
4.3分流道设计
分流道形状采用梯形，上边取4mm下边取5mm高取3mm
4.4导柱设计
（1）采用带头导柱，加油槽。
（2）导柱长度必须必凸模端面高度高出6mm~8mm
（3）为了使导柱能顺利地进入导向孔，导柱端部常做成圆锥形的先导部分。
（4）导柱的直径应根据模具尺寸来确定，应保持有足够的抗弯强度。
（5）导柱的安装形式，导柱固定部分与模板按H7/k6配合，导柱滑动部分按H7/f7或H8/f7间隙配合。
（6）导柱工作部分的表面粗糙度为0.2um。
（7）导柱应具有坚硬耐磨的表面、不易折断的内芯。
多采用低碳钢经渗碳淬火处理
货碳素钢T8A\T10A经淬火处理，硬度为50HRC以上或45刚经调质、表面淬火、低温回火、硬度为50HRC以上。
4.5导套设计
导套与安装在另外一半模上的导柱想配合，用以确定动、定模的相对位置，以保
证模具运动导向精度的圆套形零件。
导套常用的结构形式有两种：
直导套、带头导套。
（1）采用带头导套。
（2）导套的端面应倒圆角，导柱孔最好做成通孔，有利于排除孔内剩余空气。
（3）导套孔的滑动部分按H8f7或H7f7的间隙配合，表面粗糙度为0.4um。
导套外
径与模板一端采用H7k6。
5排气槽的设计
螺纹端盖成型型腔体积比较小，约为3.2mm3,注射时间为1s,采用潜伏式浇口要想型腔顶部倾斜，塑料熔体先充满顶部，然后充满周边下部，这样型腔顶部不会造成憋气现象，气体会沿着分型面和型芯与推件板之间的轴向间隙向外推出，如果对于中大型塑料一定要通过计算，开设一定的排气槽，方可保证产品质量。
6脱模推出机构的设计
推件板推出的过程，为了减小推件板与型腔的摩擦，推件板与型芯间留0.2mm-0.25mm的间隙，在本设计中取0.2mm并用推面配合，以防止推件板因偏心板面溢料。
7模具的工作过程
该模具一模四件，使用于60g卧式注塑机，浇口采用潜伏式浇口，由一端注入，分模时定模板与动模板垫片分离，拉料杆1将浇口道内凝料拉下顶时顶杆将活动镶块（活动镶块备件12个）及制品推出型芯外，手动旋下件定位装置采用4的钢球及1的M6的小螺钉，在活动镶块周围开一小槽，装入型芯时钢球卡入凹槽起定位作用，定出时弹簧受压带钢球离开凹槽，顺利脱模。
参考文献
[1]曾霞文.模具设计.西安：
西安电子科技大学出版社，2006：
73~81.
[2]陈宇萍.互换性与测量技术.北京：
高等教育出版社，2005：
37~45.
[3]刘力.机械制图.北京：
高等教育出版社，2004：
197~208.
[4]曾令宜.AutoCAD2006工程绘图教程.北京：
高等教育出版社，2006:
100~110.
[5]曹立文.新编实用冲压模具设计手册.北京：
人民邮电出版社，2007：
236~243.
致谢
本论文是在指导张国智老师的悉心教诲指导下完成的，在整个毕业设计期间，得到了导师的认真指导和帮助，张老师严谨求实的治学态度，踏实坚韧的工作精神，将使我终生受益。
在此对张老师表示诚挚的敬意和由衷的感谢。
同时要感谢机电学院领导和老师对我们毕业设计的重视，使得我们在设计过程中再一次将自己大学三年学习的知识贯穿了一遍，此次毕业设计也可以说是我们从大学毕业生走向未来工程师重要的一步。
从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计。
其间，查找资料，老师指导，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。
在设计过程中，还得到寝室室友们的积极帮助，在此一并表示感谢。
感谢在百忙中评阅论文和参加答辩的各位领导和老师，由于首次作整套模具从零开始的设计，错误、漏洞一定不少，望各位老师不吝赐教。
大学三年的生活即将随着论文的完成划上句号。
最后，我感谢大学三年以来给过我帮助和关注的所有人，更加感谢给过我挫折的所有人。
你们用不同的方式给了我成长，也是你们促使我在走过的大学时光里一直努力，终可以在毕业的那一天无愧的说一声：
青春无悔!
最后感谢母校给与本人深造的机会！
升级会员 